ФЭНДОМ


К Q-схемам относятся системы массового обслуживания (СМО). Под СМО понимают динамическую систему, предназначенную для эффективного обслуживания случайного потока заявок при ограниченных ресурсах системы. Обобщённая структура СМО приведена на рисунке ниже.

Схема СМО

Схема СМО











При моделировании Q-схем следует адекватно учитывать как связи, отражающие движения заявок (сплошные линии) так и управляющие связи (пунктирные линии). Фрагмент Q-схемы изображен ниже.

Фрагмент Q-схем

Фрагмент Q-схемы.

Примерами управляю щих связей являются различные блокировки обслуживающих каналов (по входу и по выходу) "клапаны" изображены в виде треугольников, а управляющие связи пунктирными линиями. Блокировка канала по входу означает, что этот кан ал отключается от входящего потока заявок, а блокировка канала по выходу указывает, что заявка обслуженная блокированным  каналом, остаётся в этом канале до момента снятия блокировки. В этом случае, если перед накопителем нет "клапана", то при его переполнении будут иметь место потери заявок. Моделирующий алгоритм должен отвечать следующим требованиям:

  • обладать универсальностью относительно структуры, алгоритмов функционирования и параметров системы S;
  • обеспечивать одновременную и независимую работу системы S;
  • укладываться в приемлемые затраты ресурсов ЭВМ. (памяти, времени расчёта для реализации машинного эксперимента);
  • проводить разбиение на достаточно автономные логические части (блоки);
  • гарантировать выполнение рекуррентного правила расчётов.

При этом необходимо иметь виду, что появление одной заявки входящего потока в некоторый момент времени ti может вызвать изменение состояния не более чем одного из элементов Q-схемы, а окончание обслуживания заявки в момент ti в некотором канале К может привести в этот момент времени к последовательному изменению состояний нескольких элементов (Н,К), т.е. будет иметь место процесс распространения смены состояний в направлении противоположном движению заявки в системе S. Поэтому просмотр элементов Q-схемы должен быть противоположным движению заявок. Все виды моделирующих алгоритмов Q-схемы можно классифицировать следующим образом, изображено на рисунке ниже.

Виды моделирующих алгоритмов Q-схемы.

Алгоритмы моделирующие Q-схему по принципу "$ \delta t $" (дельта) являются детерминированными (по шагу), а по принципу особых состояний – стохастические. Последние могут быть реализованы синхронным и асинхронным способами. 

При синхронном способе один из элементов Q-схемы (И, Н или К) выбирается в качестве ведущего и по нему "синхронизируется" весь процесс моделирования. 

При асинхронном способе — ведущий (синхронизирующий) элемент не используется, а очередному шагу моделирования (просмотру элементов Q-схемы) может соответствовать любое особое состояние всего множества элементов И, Н и К. При этом просмотр элементов Q-схемы организован так, что при каждом особом состоянии либо циклически просматриваются все элементы, спорадически - только те элементы, которые в этом случае могут изменить своё состояние.